DE102010034032A1 - Pump for conveying of setting material, particularly for conveying of prepared building material, has pump shaft with additional axial bearing in non-rotatable coupling with output shaft of drive motor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Fördern von abbindendem Material, insbesondere zum Fördern einer zunächst trockenen oder rieselfähigen, mit Flüssigkeit angemachten Baustoffmischung wie Mörtel, Estrich, Putz, Beton oder dergleichen oder einer feuchten Mischung wie Kalkmilch, mit einem rotierenden, in axialer Richtung wirkenden Pumpenkörper und mit einer diesen Pumpenkörper in Drehung versetzenden Pumpenwelle, die mit einer Abtriebswelle eines Antriebsmotors drehfest verbunden ist.The invention relates to a pump for conveying of setting material, in particular for conveying a first dry or free flowing, mixed with liquid building material mixture such as mortar, screed, plaster, concrete or the like or a wet mixture such as lime, with a rotating, acting in the axial direction of the pump body and with a said pump body in rotation staggering pump shaft which is rotatably connected to an output shaft of a drive motor.
Eine derartige Pumpe ist beispielsweise aus
In der Regel handelt es sich dabei um Exzenterschneckenpumpen, mit denen entsprechende angemachte Baustoffmischungen von einem Fertigungsbereich auch in höher Stockwerke transportiert werden können.As a rule, these are progressing cavity pumps with which appropriate mixed building material mixtures can be transported from a production area to higher floors.
Je höher die Förderleistung ist und je dickflüssiger die Mischung ist, oder je höher die Drehzahl und damit wiederum die Förderleistung sein muss, um so größere axiale Reaktionskräfte gehen von dem in axialer Richtung wirkenden Pumpenkörper auf die Pumpenwelle und die Abtriebswelle des Antriebs oder eines zwischen Antrieb und Pumpenwelle befindlichen Getriebes und der dort vorhandenen Lagerung über, wobei es zu Überlastungen kommen kann. Diese axiale Belastung kann noch dadurch gesteigert sein, dass das zu pumpende Material einen hohen Reibungswiderstand hat und demgemäss einen großen Pumpwiderstand bewirkt.The higher the delivery rate and the thicker the mixture is, or the higher the speed and thus the delivery must be, the greater axial reaction forces go from the axially acting pump body on the pump shaft and the output shaft of the drive or between drive and pump shaft located transmission and the storage there over, which can lead to overloads. This axial load can be further increased by the fact that the material to be pumped has a high frictional resistance and accordingly causes a large pumping resistance.
Entsprechend frühzeitig kommt es zu einer Schädigung der Lagerung der Abtriebswelle oder des zwischen Antriebsmotor und Pumpenwelle befindlichen Getriebes und der dort vorhandenen Lagerung.Accordingly early there is a damage to the bearing of the output shaft or between the drive motor and pump shaft located transmission and the existing there storage.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Pumpe der eingangsdefinierten Art zu schaffen, bei welcher die Lagerung der Abtriebswelle oder des zwischen Antriebsmotor und Abtriebswelle vorgesehenen Getriebes gegen vorzeitigen Verschleiß und vorzeitige Zerstörung durch axiale Überlastung geschützt sind.There is therefore the object to provide a pump of the initially defined type, in which the storage of the output shaft or provided between the drive motor and the output shaft transmission are protected against premature wear and premature destruction by axial overload.
Zur Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe ist die eingangs definierte Pumpe dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenwelle im Bereich ihrer drehfesten Kupplung mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors oder eines zwischen Antriebsmotor und Abtriebswelle angeordneten Getriebes ein von der Lagerung der Abtriebswelle unabhängiges zusätzliches Axiallager aufweist.To solve this seemingly contradictory task, the initially defined pump is characterized in that the pump shaft in the region of its rotationally fixed coupling with the output shaft of the drive motor or arranged between the drive motor and the output shaft transmission has an independent of the bearing of the output shaft additional thrust bearing.
Sowohl im Falle einer unmittelbar von dem Antriebsmotor abgehenden Abtriebswelle als auch einer Abtriebswelle, die von einem mit dem Antriebsmotor verbundenen Getriebe ausgeht, erhält also die Pumpenwelle ein zusätzliches unabhängiges Axiallager, wodurch es möglich ist, die axialen Reaktionskräfte von dem Pumpenkörper und der Pumpenwelle von dem Antriebsmotor und/oder einem zwischen Antriebsmotor und Abtriebswelle angeordneten Getriebe sowie von der Abtriebswelle und deren Lagerung selbst fernzuhalten. Durch den scheinbaren zusätzlichen Aufwand, ein unabhängiges Axiallager zwischen Pumpenwelle und Abtriebswelle vorzusehen, kann also die Pumpleistung erheblich vergrößert werden, ohne dass es zu vorzeitigen Zerstörungen oder zu vorzeitigem Verschleiß durch axiale Überlastung an der Lagerung der Abtriebswelle kommt. Entsprechende Reparatur- oder Ersatzarbeiten können eingespart werden. Dies ist vor allen auch günstig, wenn, wie in der Mehrzahl der Fälle vorgesehen, die Abtriebswelle aus einem Getriebe kommt, das an den Antriebsmotor angekuppelt ist und durch das zusätzliche unabhängige Axiallager ebenfalls vor Überlastungen geschützt wird.Both in the case of an outgoing directly from the drive motor output shaft and an output shaft, which emanates from a gear connected to the drive motor, so the pump shaft receives an additional independent thrust bearing, whereby it is possible, the axial reaction forces of the pump body and the pump shaft of the Drive motor and / or arranged between the drive motor and output shaft gearbox as well as the output shaft and its storage itself. By the apparent additional effort to provide an independent thrust bearing between the pump shaft and output shaft, so the pump power can be significantly increased without causing premature destruction or premature wear due to axial overload on the bearing of the output shaft. Corresponding repair or replacement work can be saved. This is also especially favorable if, as provided in the majority of cases, the output shaft comes from a gearbox which is coupled to the drive motor and is also protected from overloads by the additional independent thrust bearing.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass die Pumpenwelle im Bereich des zusätzlichen Axiallagers unterteilt ist und dass durch diese Unterteilung eine zwischen dem Abtrieb und der Pumpenwelle angeordnete Zwischenwelle vorgesehen ist, die mit der Abtriebswelle und mit der Pumpenwelle drehfest verbunden ist. Dies erleichtert die Montage, weil die Zwischenwelle mit dem zusätzlichen Axiallager gelagert werden kann, die außerdem mit der Abtriebswelle und mit der eigentlichen Pumpenwelle in Gebrauchsstellung drehfest verbunden ist.A particularly expedient embodiment of the invention can provide that the pump shaft is subdivided in the region of the additional thrust bearing and that an intermediate shaft arranged between the output and the pump shaft is provided by this subdivision, which is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft and to the pump shaft. This facilitates assembly, because the intermediate shaft can be stored with the additional thrust bearing, which is also rotatably connected to the output shaft and the actual pump shaft in the use position.
Dabei ist es besonders günstig, wenn die Zwischenwelle in axialer Richtung an der Pumpenwelle axiale Kräfte übertragend angreift und wenn das Axiallager die Zwischenwelle aufnimmt und drehbar lagert. Dies erlaubt es zusätzlich in vorteilhafter Weise, der Pumpenwelle eine gewisse Bewegungsfreiheit in Schwenkrichtung zu geben und dadurch Biegebelastungen zu vermeiden.It is particularly advantageous if the intermediate shaft in the axial direction on the pump shaft axial forces transmits attack and when the thrust bearing receives the intermediate shaft and rotatably supports. This additionally allows advantageously to give the pump shaft a certain freedom of movement in the pivoting direction and thereby avoid bending loads.
Das zusätzliche Axiallager kann insbesondere von einem Gehäuse oder deren Wandung umschlossen und mit dem Gehäuse der Pumpe direkt oder über Zwischenstücke, Streben oder Schwenkarme indirekt verbunden oder verbindbar sein. Dadurch kann das zusätzliche Axiallager gut geschützt werden und gleichzeitig die Axialkräfte auf entsprechend stabile Gehäuseteile übertragen.The additional thrust bearing can in particular be enclosed by a housing or its wall and indirectly connected or connectable to the housing of the pump directly or via spacers, struts or pivot arms. As a result, the additional thrust bearing can be well protected while transmitting the axial forces to correspondingly stable housing parts.
Eine konstruktiv einfache und für die axiale Kraftübertragung zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Pumpenwelle oder die Zwischenwelle einen Bund oder radialen Vorsprung aufweist, der in axialer Richtung an dem drehbaren Teil des Axiallagers anliegt, und dass der nicht drehbare Teil des Axiallagers in dem es aufnehmenden Gehäuse und/oder einer Wandung abgestützt ist. Somit können die von der Pumpenwelle direkt oder über die Zwischenwelle auf das Axiallager wirkenden Kräfte gut in axialer Richtung aufgenommen werden, wobei aber die Pumpenwelle und/oder die Zwischenwelle durch das Axiallager leichtgängig drehbar bleiben.A structurally simple and expedient for the axial power transmission embodiment of the invention may consist in that the pump shaft or the intermediate shaft has a collar or radial projection which rests in the axial direction on the rotatable part of the thrust bearing, and that of non-rotatable part of the thrust bearing in which it is supported receiving housing and / or a wall. Thus, the forces acting from the pump shaft directly or via the intermediate shaft on the thrust bearing forces can be well absorbed in the axial direction, but remain the pump shaft and / or the intermediate shaft easily rotatable by the thrust bearing.
Das Gehäuse für das Axiallager kann mit dem Gehäuse des Antriebsmotors oder des zwischen Antriebsmotor und Abtrieb befindlichen Getriebes verbunden und abgedichtet und zusätzlich gegenüber der Zwischenwelle abgedichtet sein. Dies erlaubt einen Schutz des zusätzlichen Axiallagers gegen Verschmutzung und außerdem die Durchführung einer wirkungsvollen Schmierung.The housing for the thrust bearing can be connected to the housing of the drive motor or the transmission located between the drive motor and output and sealed and additionally sealed against the intermediate shaft. This allows a protection of the additional thrust bearing against contamination and also to carry out an effective lubrication.
Beispielsweise ist es möglich, dass das Gehäuse für das zusätzliche Axiallager mit Fett gefüllt ist. Dieses Fett kann einerseits als Schmierfett dienen und andererseits den Zutritt von Verunreinigungen oder Staub in den Bereich des Axiallagers verhindern.For example, it is possible that the housing for the additional thrust bearing is filled with grease. This grease can serve as a grease on the one hand and on the other hand prevent the entry of impurities or dust in the area of the thrust bearing.
Das Gehäuse für das zusätzliche Axiallager kann wenigstens einen Schmiernippel zum Einbringen von Fett in das Gehäuse und zum Nachfüllen von Fett aufweisen. Somit kann dieses Fett mit relativ hohem Druck in das Gehäuse eingebracht und gelegentlich nachgefüllt werden.The housing for the additional thrust bearing may have at least one grease nipple for introducing grease into the housing and for refilling grease. Thus, this grease can be introduced into the housing at relatively high pressure and occasionally topped up.
Das antriebsseitige Ende der Pumpenwelle kann kugelkalottenförmig sein und eine dazu passende Aufnahme oder Ausnehmung an der Zwischenwelle kann eine teilkugelartige Höhlung aufweisen, sodass die Pumpenwelle und die Zwischenwelle an ihrer gegenseitigen kugelflächigen Berührstelle relativ zueinander schwenkbar sind. Dabei sind keine großen Schwenkbewegungen zu erwarten, jedoch können durch die Pumpbewegung auftretende Querkräfte, die zu einer Verbiegung der Pumpenwelle führen könnten, welche für das Axiallager ungünstig wären, vermieden und von der Zwischenwelle ferngehalten werden. Ungewollte Biegungen an der Pumpenwelle können also zumindest vermindert oder gar verhindert werden.The drive end of the pump shaft may be spherical cap and a mating receptacle or recess on the intermediate shaft may have a part-spherical cavity, so that the pump shaft and the intermediate shaft are pivotable relative to each other at their mutual spherical contact point. In this case, no large pivoting movements are to be expected, but can occur by the pumping movement occurring transverse forces that could lead to a bending of the pump shaft, which would be unfavorable for the thrust bearing, avoided and kept away from the intermediate shaft. Unwanted bends on the pump shaft can thus be at least reduced or even prevented.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe kann vorsehen, dass zwischen dem Pumpenkörper und der Lagerung der Pumpenwelle, insbesondere dem zusätzlichen Axiallager, ein Mischraum vorgesehen ist, in welchem das zu pumpende Material mit Flüssigkeit angemacht und/oder gemischt wird. Auf diese Weise ergibt sich beispielsweise eine Gesamtanordnung etwa gemäß
Das zusätzliche Axiallager kann ein Wälzlager, insbesondere ein Tonnen- oder Rollen- oder Kugellager oder ein Gleitlager sein. Entsprechend große axiale Kräfte können aufgenommen und in ein Gehäuse abgeleitet werden.The additional thrust bearing may be a rolling bearing, in particular a barrel or roller or ball bearings or a plain bearing. Correspondingly large axial forces can be absorbed and discharged into a housing.
Es sei noch erwähnt, dass auch eine Ausführungsform möglich ist, bei welcher das zusätzliche Axiallager in eine dem Antriebsmotor oder dessen Getriebe benachbarte Gehäusewand und eine in dieser Gehäusewand befindliche, ein Lagergehäuse bildende Höhlung eingesetzt ist. Dass das zusätzliche Axiallager umschließende und vorzugsweise mit Fett gefüllte Gehäuse kann also seinerseits durch eine derartige Höhlung einer entsprechend dick bemessenen Gehäusewand gebildet sein, die die eigentliche Pumpe oder den Mischraum auf der dem Antriebsmotor zugewandten Seite abschließt.It should also be mentioned that an embodiment is also possible in which the additional thrust bearing is inserted into a housing wall adjacent to the drive motor or its transmission and a cavity forming a bearing housing in this housing wall. That the additional thrust bearing enclosing and preferably filled with fat housing can therefore in turn be formed by such a cavity of a correspondingly thick sized housing wall, which closes the actual pump or the mixing chamber on the drive motor side facing.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich die Möglichkeit, erhebliche Axialkräfte, die durch Schneckenpumpen oder sonstige in axialer Richtung wirkende Pumpenkörper hervorgerufen werden, aufzunehmen, ohne dass der Antriebsmotor oder sein Getriebe durch solche erhöhten Axialkräfte beschädigt oder vorzeitig unbrauchbar werden. Durch ein zusätzliches, selbst in axialer Richtung durch Gehäuseteile oder dergleichen abgestütztes Axiallager können solche axialen Belastungen von dem Antriebsmotor und einem an dessen Abtrieb vorzugsweise vorgesehenen Getriebe ferngehalten werden. Dadurch ist es möglich, derartige Getriebe in üblicher Baugröße und mit üblicher Leistungsfähigkeit und ihrer normalen Lagerung zu verwenden, auch wenn über deren Belastbarkeit hinausgehende Axialbelastungen auftreten.Especially when combining one or more of the features and measures described above, it is possible to absorb considerable axial forces caused by screw pumps or other pump bodies acting in the axial direction, without the drive motor or its gear being damaged or prematurely unusable by such increased axial forces become. By an additional, even in the axial direction by housing parts or the like supported axial bearing such axial loads of the drive motor and a preferably provided on the output gear can be kept away. This makes it possible to use such transmissions in the usual size and with normal performance and their normal storage, even if over their capacity beyond axial loads occur.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:Hereinafter, embodiments of the invention are described in more detail with reference to the drawing. It shows in partly schematized representation:
Bei der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Teile auch bei abweichender Ausgestaltung übereinstimmende Bezugszahlen.In the following description of various embodiments obtained in their function matching parts even if different design matching reference numerals.
Eine im ganzen mit
Bei allen Ausführungsbeispielen ist dabei vorgesehen, dass die Pumpe
Im Ausführungsbeispiel gemäß
In den
Für eine gute Aufnahme und Übertragung dieser axialen Kräfte ist die Pumpenwelle
Man erkennt in den
Dabei ist das zusätzliche Axiallager
In beiden Ausführungsbeispielen erkennt man, dass die Zwischenwelle
Die Abtriebswelle
Das Gehäuse
Man erkennt in beiden Ausführungsbeispielen einen Schmiernippel
Wiederum gemäß den
Dabei ist in beiden Ausführungsbeispielen vorgesehen, das zwischen dem Pumpenkörper
Die Pumpe oder Mischpumpe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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